大尺寸固體顆粒對固液兩相流輸送泵葉輪的磨損

編號：SBJS00867

篇名：大尺寸固體顆粒對固液兩相流輸送泵葉輪的磨損

作者：宋龍波 滕爽 曹騫 康燦 丁可金 李長江

關(guān)鍵詞： 固體顆粒 輸送泵 磨損 介質(zhì)濃度 顆粒粒徑

機構(gòu)： 國家泵類產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心（山東） 江蘇大學(xué)能源與動力工程學(xué)院 中國船舶第七○四研究所

摘要： 針對大尺寸固體顆粒對輸送泵葉輪的磨損問題,借助商用計算流體動力學(xué)軟件STAR-CCM+開展數(shù)值模擬研究.采用變曲率彎管試驗結(jié)果驗證數(shù)值模擬模型的物理有效性,進而考慮介質(zhì)濃度、顆粒粒徑對輸送泵運行性能和磨損特性的影響.研究結(jié)果表明:泵內(nèi)固體顆粒的分布不均勻,葉片工作面對顆粒做功導(dǎo)致顆粒高速撞擊葉片是葉片發(fā)生磨損的關(guān)鍵因素.輸送泵葉輪的磨損主要發(fā)生在葉片的進口邊和背面,首級葉輪的磨損量始終大于次級葉輪.介質(zhì)濃度的增加會導(dǎo)致葉輪磨損量增加.當(dāng)顆粒粒徑由25 mm增加至30 mm時,首級葉輪和次級葉輪的磨損率均出現(xiàn)急劇增長,葉輪的磨損加劇.輸送小顆粒時,應(yīng)著重對葉片的進口角度進行優(yōu)化,減輕小顆粒對葉片進口邊的磨損;輸送大顆粒時,應(yīng)對葉片的型線進行優(yōu)化,以減少大顆粒對葉片背面的磨損.